美科學家在生物體中發現第22個天然胺基酸

2020-12-04 搜狐網
美科學家在生物體中發現第22個天然胺基酸
2002年5月28日11:03  揚子晚報

  2002年05月28日

  美國俄亥俄州立大學科學家近日宣布,他們新發現了第22個由生物體本身遺傳信息編碼的天然胺基酸。

  該大學兩個研究小組分別在最新一期美國《科學》雜誌上介紹說,他們是在烷八疊球菌屬微生物的一種酶中發現這種新胺基酸的,並將其命名為吡咯賴氨酸。同期雜誌發表的一篇述評指出,這一發現顯示,生命遺傳密碼「含義可能比標準教科書上描述的更為豐富」。

  生物遺傳信息的載體為DNA(脫氧核糖核酸),它是由4個不同的鹼基按一定順序連接成的雙螺旋結構分子。生物個體的性狀是通過各種蛋白質顯現的,而蛋白質分子本身又是由胺基酸連接而成。那麼,DNA上的生物遺傳密碼,是如何控制蛋白質合成的呢?科學家們經過探索後發現,這些遺傳信息首先要經過信使核糖核酸的轉錄。信使核糖核酸分子由A、C、G和U4種核苷酸組成,它們以特定的排列複製DNA遺傳信息。信使核糖核酸進入細胞質後,其攜帶的遺傳密碼可以指導胺基酸按一定次序合成蛋白質。

  信使核糖核酸只有4種核苷酸,或者說4個「字母」,但組成蛋白質的胺基酸卻有多種。進一步研究發現,4種核苷酸「字母」實際上是以相鄰的3個為一組來組成胺基酸的密碼。信使核糖核酸3個相鄰核苷酸的排列順序,生物學上稱為「密碼子」。也就是說,每種胺基酸都由一個「密碼子」所編碼。

  在4個「字母」中選取不同的3個,照理說應該有64種排列組合。但信使核糖核酸4種核苷酸編碼的胺基酸,實際數目卻比這要少得多。原因在於,其中大多數「密碼子」充當的是控制蛋白質開始合成或停止合成的信號,只有一小部分真正用於編碼胺基酸。在發現DNA結構的30多年中,生物體中一共只發現了20個天然胺基酸。直到1986年,科學家們才取得突破,發現了第21個天然胺基酸。此後的10多年,科學界普遍認為,可能不會再發現新的胺基酸了。

  俄亥俄州立大學科學家在對烷八疊球菌屬微生物中一種能促進甲烷產生的酶進行了測序,對其中包含的一個UAG「密碼子」進行了研究。按照傳統的看法,這一「密碼子」應該編碼的是停止蛋白質合成的指令。但科學家們在研究中發現,該「密碼子」的指令並未得到「貫徹」。進一步分析顯示,這一「密碼子」實際上最終編碼形成了胺基酸,而且該胺基酸與已知的天然胺基酸都不相同。

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